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存儲快照原理（存儲快照原理是什么）

發(fā)布時間：2023-04-10 16:18:14 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 93

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關于存儲快照原理的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

1、git的工作原理
2、百度快照一年多少錢
3、Redis持久化的方式選擇與原理
4、什么是云存儲技術

存儲快照原理（存儲快照原理是什么）

一、git的工作原理

git的工作總共分四層，其中三層是在自己本地也就是說git倉庫，包括了工作目錄、暫存區(qū)和本地倉庫。工作目錄就是我們執(zhí)行命令git init時所在的地方，也就是我們執(zhí)行一切文件操作的地方；暫存區(qū)和本地倉庫都是在.git目錄下，因為它們只是用來存數(shù)據(jù)的。遠程倉庫在中心服務器，也就是我們做好工作之后推送到遠程倉庫，或者從遠程倉庫更新下來最新代碼到本地。Git所存儲的都是一系列的文件快照，然后git 來跟蹤這些文件快照，發(fā)現(xiàn)哪個文件快照有變化他就會提示你需要添加到暫存區(qū)或是提交到本地倉庫來保證你的工作目錄是干凈的。

這個要怎么理解呢？git中的文件有兩種狀態(tài)，一種是被跟蹤的，也就是提交到本地倉庫的文件，因為本地倉庫要保管它們當然要跟蹤他們，對他們負責，還有一種就是未被跟蹤的。那么當我們添加新的文件時，他不是被跟蹤的，因為本地倉庫里面沒有這個文件，他是外來的，本地倉庫目前還不需要對他們負責。但是如果是對倉庫已經(jīng)存在的文件進行修改，那么這些文件就是被跟蹤的文件，就可以通過git status查看他們的狀態(tài)來進行相應的操作。當然我們也可以生成一個.gitignore文件，里面指定要忽略的文件類型，然后這些文件就不會被跟蹤，不管怎么改變他們，git status都不會提示你需要做什么操作。

所以當我們在工作目錄中進行文件操作后，要先添加到暫存區(qū)，然后再將暫存區(qū)中剛添加的文件快照提交到本地倉庫，然后再將本地倉庫的最新狀態(tài)文件快照推送到遠程倉庫。這個文件快照其實就是各個文件在被添加到暫存區(qū)時的狀態(tài)，就和照相的一樣，留下每個不同時刻的快照，方便以后查詢，而git存儲的就是這些一系列的快照。說到這個快照就要說說git的對象了。

Git對象

在.git-》Objects文件夾是一個個的git對象，是38位的哈希值，這樣就意味著沒有兩個相同的對象名。

從根本上講，git是一套內(nèi)容尋址的文件系統(tǒng)，它存儲的也是key-value鍵值對，然后根據(jù)key值來查找value的，說到尋址就會想到指針吧，不錯，git也是根據(jù)指針來尋址的，這些指針就存儲在git的對象中。Git一共有四種對象，commit對象，tree對象和blob對象和tag對象，這里可以理解tag是commit的別名，下面便是這三個對象：

每個目錄都創(chuàng)建了“tree”對象, 每個文件都創(chuàng)建了一個對應的“blob”對象。最后有一個“commit”對象來指向根“tree”對象，這樣我們就可以追蹤項目每一項提交內(nèi)容。

這個blob對象對應的就是文件快照中那些發(fā)生變化的文件內(nèi)容，而

tree對象則記錄了文件快照中各個目錄和文件的結構關系，它指向了被跟蹤的快照，

commit對象則記錄了每次提交到本地倉庫的文件快照，

從在開發(fā)過程中，我們會提交很多次文件快照，那么第一次提交的內(nèi)容會用一個commit來記錄，這個commit 沒有指針指向上一個commit對象，因為沒有上一個commit,他是第一個，當?shù)诙翁峤粫r，又會有另外一個commit對象來記錄，那么這次commit對象中就會有一個指針指向上一次提交后的commit對象，經(jīng)過很多次提交后就會有很多的commit對象，它們組成了一個鏈表，當我們要恢復哪個版本的時候，只要找到這個commit對象就能恢復那個版本的文件。而我們所謂的HEAD對象其實就是指向最近一個提交的commit對象，也就是最后一個commit對象。

二、百度快照一年多少錢

快照有幾千到上萬不等的，要看你做的質量和數(shù)量

快照指照相館的一種沖洗過程短的照片·如：證件快照?；谟布幊碳夹g的一種，針對內(nèi)存進行的快速讀取技術，常用于硬件開發(fā)。

搜索引擎快照

搜索引擎快照，是指在訪客在無法打開某個搜索結果，或者打開速度特別慢的情況下，為訪客提供的之前保存在搜索引擎服務器上對應網(wǎng)頁內(nèi)容的純文本。不過，搜索引擎保存的快照內(nèi)容一般只包括文本數(shù)據(jù)，圖片及其他多媒體等非文本數(shù)據(jù)不會被保存。因此，在來源網(wǎng)站無法訪問的情況下，圖片及其他多媒體在快照中將無法顯示。

存儲快照

全球網(wǎng)絡存儲工業(yè)協(xié)會SNIA（StorageNetworking Industry Association）對快照（Snapshot）的定義是：關于指定數(shù)據(jù)集合的一個完全可用拷貝，該拷貝包括相應數(shù)據(jù)在某個時間點（拷貝開始的時間點）的映像?？煺湛梢允瞧渌硎镜臄?shù)據(jù)的一個副本，也可以是數(shù)據(jù)的一個復制品。

快照的作用主要是能夠進行在線數(shù)據(jù)備份與恢復。當存儲設備發(fā)生應用故障或者文件損壞時可以進行快速的數(shù)據(jù)恢復，將數(shù)據(jù)恢復某個可用的時間點的狀態(tài)。快照的另一個作用是為存儲用戶提供了另外一個數(shù)據(jù)訪問通道，當原數(shù)據(jù)進行在線應用處理時，用戶可以訪問快照數(shù)據(jù)，還可以利用快照進行測試等工作。所有存儲系統(tǒng)，不論高中低端，只要應用于在線系統(tǒng)，那么快照就成為一個不可或缺的功能。 [1]

快照的實現(xiàn)方式

當前實現(xiàn)快照有主要有兩種技術，一種是第一次寫時復制(Copy OnFirst Write,COFW)，有時簡稱為寫時復制（CopyOn Write,COW）。即在數(shù)據(jù)第一次寫入到某個存儲位置時，首先將原有的內(nèi)容讀取出來，寫到另一位置處（為快照保留的存儲空間，此文中我們稱為快照空間），然后再將數(shù)據(jù)寫入到存儲設備中。而下次針對這一位置的寫操作將不再執(zhí)行寫時復制操作。這種技術常在計算機相關的技術中經(jīng)常初使用，其基本原理大同小異，只是面向的對象不同，適用的場合不一樣。從COW 的執(zhí)行過程我們可以知道，這種實現(xiàn)方式在第一次寫入某個存儲位置時需要完成一個讀操作（讀原位置的數(shù)據(jù)），兩個寫操作（寫原位置與寫快照空間），如果寫入頻繁，那么這種方式將非常消耗IO時間。因此可推斷，如果預計某個卷上的I/O多數(shù)以讀操作為主，寫操作較少，這種方式的快照實現(xiàn)技術是一個較理想的選擇，因為快照的完成需要較少的時間。除此之外，如果一個應用易出現(xiàn)寫入熱點，即只針對某個有限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進行寫操作，那么COW的快照實現(xiàn)方式也是較理想的選擇。因為其數(shù)據(jù)更改都局限在一個范圍內(nèi)，對同一份數(shù)據(jù)的多次寫操作只會出現(xiàn)一次寫時復制操作。

快照生成過程的示意圖：SNIA 將快照的實現(xiàn)方式表述為：鏡像分離(split mirror)、改變塊(changed block)、并發(fā)(concurrent)三大類。后兩種在實現(xiàn)時其實質就是寫時復制及I/O重定向。對于 split mirror的方式，由于其靈活性以及開銷問題，在實際的存儲系統(tǒng)中，并不實用。

三、Redis持久化的方式選擇與原理

通常Redis將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中或虛擬內(nèi)存中，但它提供了數(shù)據(jù)持久化功能可以把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)持久化到磁盤。持久化有什么好處呢？比如可以保證斷電后數(shù)據(jù)不會丟失，升級服務器也會變得更加方便。

1.RDB 持久化機制 ：是對 redis 數(shù)據(jù)執(zhí)行周期性的持久化。

這種方式就是將內(nèi)存中數(shù)據(jù)以快照的方式寫入到二進制文件中，默認的文件名為 dump.rdb?？蛻舳艘部梢允褂胹ave或者bgsave命令通知redis做一次快照持久化。save操作是在主線程中保存快照的，由于redis是用一個主線程來處理所有客戶端的請求，這種方式會阻塞所有客戶端請求。所以不推薦使用。另一點需要注意的是，每次快照持久化都是將內(nèi)存數(shù)據(jù)完整寫入到磁盤一次，并不是增量的只同步增量數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)量大的話，寫操作會比較多，必然會引起大量的磁盤IO操作，可能會嚴重影響性能。

2.AOF持久化機制 ：AOF 機制對每條寫入命令作為日志，以 append-only 的模式寫入一個日志文件中，在 redis 重啟的時候，可以通過回放 AOF 日志中的寫入指令來重新構建整個數(shù)據(jù)集。當然由于操作系統(tǒng)會在內(nèi)核中緩存write做的修改，所以可能不是立即寫到磁盤上。這樣的持久化還是有可能會丟失部分修改。不過我們可以通過配置文件告訴 redis我們想要通過fsync函數(shù)強制操作系統(tǒng)寫入到磁盤的時機。

appendonly yes //啟用日志追加持久化方式

（1）appendfsync always //收到寫命令就立即強制寫入磁盤。最慢的，但是保證完全持久化，不推薦使用。

（2）appendfsync everysec //每秒鐘強制寫入磁盤一次，在性能和持久化方面做了很好的折中，推薦使用。

（3）appendfsync no //完全依賴操作系統(tǒng)，性能最好,持久化沒保證。

通過 RDB 或 AOF，都可以將 redis 內(nèi)存中的數(shù)據(jù)持久化到磁盤上面來，然后可以將這些數(shù)據(jù)備份到別的地方去。

1.RDB方式

優(yōu)點：

缺點：

2.AOF方式

優(yōu)點:

缺點：

不要僅僅使用 RDB，因為那樣會導致你丟失很多數(shù)據(jù)；也不要僅僅使用 AOF，因為那樣有兩個問題：第一，你通過 AOF 做冷備，沒有 RDB 做冷備來的恢復速度更快；第二，RDB 每次簡單粗暴生成數(shù)據(jù)快照，更加健壯，可以避免 AOF 這種復雜的備份和恢復機制的 bug；redis 支持同時開啟開啟兩種持久化方式，我們可以綜合使用 AOF 和 RDB 兩種持久化機制，用 AOF 來保證數(shù)據(jù)不丟失，作為數(shù)據(jù)恢復的第一選擇; 用 RDB 來做不同程度的冷備，在 AOF 文件都丟失或損壞不可用的時候，還可以使用 RDB 來進行快速的數(shù)據(jù)恢復。

出處： https://www.cnblogs.com/bigbaby/p/15879126.html

四、什么是云存儲技術

云存儲是在云計算(cloud computing)概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念，是指通過集群應用、網(wǎng)格技術或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問功能的一個系統(tǒng)。當云計算系統(tǒng)運算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時，云計算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設備，那么云計算系統(tǒng)就轉變成為一個云存儲系統(tǒng)，所以云存儲是一個以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)。

云存儲的兩個層面

云存儲的兩個層面是作為云計算支撐的存儲計算，主要涉及分布式存儲(如分布式文件系統(tǒng)、IPSAN、數(shù)據(jù)同步、復制)、數(shù)據(jù)存儲(如重復數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)編碼)和數(shù)據(jù)保護(如RAID、CDP、快照、備份與容災)等技術領域，如圖8-30所示，這在第6章中已有所介紹。

和云安全技術一樣，云存儲技術也需要利用現(xiàn)有的所有存儲技術針對云計算三層架構的各個環(huán)節(jié)采用適當?shù)拇鎯夹g，才能取得最佳效果，例如，對應不同需求，有時應該使用數(shù)據(jù)庫技術但有時卻應該使用LDAP技術，有些性能要求高的系統(tǒng)不能使用SAN或NAS，需直接使用基于RPC或Socket技術的并發(fā)文件系統(tǒng)，有些應用使用SAN成本太高等，這里不再做深入介紹。如圖8-31所示是一個采用NetApp FAS、思科 UCS和 VMWare vShpere 4技術打造的存儲系統(tǒng)，對上述兩種云存儲技術和應用都有促進作用。

云存儲架構

分為兩類：一種是通過服務來架構;另一種是通過軟件或硬件設備來架構。

傳統(tǒng)的系統(tǒng)利用緊耦合對稱架構，這種架構的設計旨在解決HPC(高性能計算、超級運算)問題，現(xiàn)在其正在向外擴展成為云存儲從而滿足快速呈現(xiàn)的市場需求。下一代架構已經(jīng)采用了松弛耦合非對稱架構，集中元數(shù)據(jù)和控制操作，這種架構并不非常適合高性能HPC，但是這種設計旨在解決云部署的大容量存儲需求。各種架構的摘要信息如下：

緊耦合對稱(TCS)架構

構建TCS系統(tǒng)是為了解決單一文件性能所面臨的挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)限制了傳統(tǒng)NAS系統(tǒng)的發(fā)展。HPC系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢迅速壓倒了存儲，因為它們需要的單一文件I/O操作要比單一設備的I/O操作多得多。業(yè)內(nèi)對此的回應是創(chuàng)建利用TCS架構的產(chǎn)品，很多節(jié)點同時伴隨著分布式鎖管理(鎖定文件不同部分的寫操作)和緩存一致性功能。這種解決方案對于單文件吞吐量問題很有效，幾個不同行業(yè)的很多HPC客戶已經(jīng)采用了這種解決方案。這種解決方案很先進，需要一定程度的技術經(jīng)驗才能安裝和使用。

松弛耦合非對稱(LCA)架構

LCA系統(tǒng)采用不同的方法來向外擴展。它不是通過執(zhí)行某個策略來使每個節(jié)點知道每個行動所執(zhí)行的操作，而是利用一個數(shù)據(jù)路徑之外的中央元數(shù)據(jù)控制服務器。集中控制提供了很多好處，允許進行新層次的擴展：

● 存儲節(jié)點可以將重點放在提供讀寫服務的要求上，而不需要來自網(wǎng)絡節(jié)點的確認信息。

● 節(jié)點可以利用不同的商品硬件CPU和存儲配置，而且仍然在云存儲中發(fā)揮作用。

● 用戶可以通過利用硬件性能或虛擬化實例來調(diào)整云存儲。

● 消除節(jié)點之間共享的大量狀態(tài)開銷也可以消除用戶計算機互聯(lián)的需要，如光纖通道或infiniband，從而進一步降低成本。

● 異構硬件的混合和匹配使用戶能夠在需要的時候在當前經(jīng)濟規(guī)模的基礎上擴大存儲，同時還能提供永久的數(shù)據(jù)可用性。

● 擁有集中元數(shù)據(jù)意味著，存儲節(jié)點可以旋轉地進行深層次應用程序歸檔，而且在控制節(jié)點上，元數(shù)據(jù)經(jīng)常都是可用的。

以上就是關于存儲快照原理相關問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進行咨詢，客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。